[实用新型]一种用于制备微孔发泡塑料的高效混合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微孔发泡塑料成型技术，特别涉及一种用于制备微孔发泡塑料的高效混合装置。 

背景技术

微孔塑料是指泡孔直径在0.1-10μm，泡孔密度在10⁹-10¹⁵个/cm³的新型泡沫材料。鉴于传统的发泡剂如氟氯烃类等成型的制品需要后序处理来脱除残留物，并且工艺不稳定，近年来，超临界流体凭借其无溶剂残留、黏度低、扩散系数大、无毒、不燃、化学惰性、不污染环境等独特优点已经成为传统发泡剂十分理想的替代产品。然而，如何高效地使超临界流体与聚合物熔体达到气体/熔体单相状态并且制备出泡孔尺寸小、泡孔尺寸分布均一和泡孔密度高的微孔泡沫塑料，仍然是制约超临界流体微孔发泡成型发展与应用的问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气熔混合效果好、可有效提高发泡制品性能的用于制备微孔发泡塑料的高效混合装置。 

本实用新型的技术方案为：一种用于制备微孔发泡塑料的高效混合装置，包括电机、混合轴、混合轴外筒和进气套，电机与混合轴相连接，混合轴设于混合轴外筒内，混合轴与混合轴外筒之间的空间为混合腔，混合腔与进气套相通，进气套通过管道外接超临界流体输送单元。 

其中，混合轴可采用以下两种结构形式： 

（1）所述混合轴为中空的销钉式混合轴，混合轴中部为空腔结构，混合轴的轴壁上分布有多个气孔；混合轴中部的空腔结构一端与进气套相连接，轴壁上各气孔连通混合轴中部的空腔结构与混合腔。 

该结构的混合轴中，混合轴轴壁上的气孔大小和数量可根据实际使用的超临界流体流量、压力和熔体种类进行设计。来自塑化装置的熔体通过进料口进入混合腔，来自超临界流体输送单元的超临界流体通过进气套进入混合轴中部的空腔内，再从轴壁上的气孔进入混合腔，随着混合轴的旋转，超临界流体与熔体在混合腔内混合形成气体/熔体单相体系，同时由出料口输送至塑料注射装置或塑料挤出装置。 

（2）所述混合轴为实心结构，进气套设于混合轴外筒的外周，混合轴外筒上设有多个气孔，各气孔连通管道与混合腔。 

该结构的混合轴中，混合轴外筒上气孔的大小和数量可根据实际使用的超临界流体流量、压力和熔体种类进行设计。混合轴外筒与进气套之间形成密闭空间，混合轴则采用普通的销钉式混合轴即可。来自塑化装置的熔体通过进料口进入混合腔，来自超临界流体输送单元的超临界流体通过各气孔进入混合腔，随着混合轴的旋转，超临界流体与熔体在混合腔内混合形成气体/熔体单相体系，同时输送至塑料注射装置或塑料挤出装置。 

所述超临界流体输送单元包括储气瓶、高压计量泵和高压电磁阀，储气瓶、高压计量泵和高压电磁阀通过管道依次连接，管道的出口端与进气套连接；储气瓶与高压计量泵之间的管道上还设有高压阀。 

所述混合轴两端分别为进料口和出料口，进料口外接聚合物塑化装置，出料口外接塑料注射装置或塑料挤出装置。 

所述混合轴与电机的连接处还设有密封圈。 

本高效混合装置用于制备微孔发泡塑料时，其原理是：当塑化的聚合物熔体进入该装置后，超临界流体输送单元开始通入超临界流体，此时混合轴以一定的方式、一定的时间进行旋转，借助混合轴表面的混合原件作用，对超临界流体和聚合物熔体进行强制混合，以形成气熔单相体系。气熔单相体系从出料口流出，进入到挤出装置或者注射装置中进行微孔发泡成型。 

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果： 

本高效混合装置可广泛应用于微孔发泡塑料制备成型的注射、挤出等工艺中，利于制备泡孔尺寸小、泡孔尺寸分布均一和泡孔密度高的微孔泡沫塑料， 具有气熔混合作用强、物料适用性广的特点。 

附图说明

图1为实施例1的高效混合装置的结构示意图。 

图2为图1的A局部放大图。 

图3为实施例2的高效混合装置的结构示意图。 

图4为图3中B局部放大后的剖视图。 

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 

实施例1 

本实施例一种用于制备微孔发泡塑料的高效混合装置，如图1所示，包括电机1、混合轴2、混合轴外筒3和进气套4，电机与混合轴相连接，混合轴设于混合轴外筒内，混合轴与混合轴外筒之间的空间为混合腔，混合腔与进气套相通，进气套通过管道外接超临界流体输送单元。